CN107363858A - 一种机器人自定心握指 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人自定心握指，包括连杆机构、夹紧机构和气缸，气缸包括气缸主体、活塞和弹性机构，活塞通过连杆机构与夹紧机构连接，气缸主体设置有用于安装活塞和弹性机构的安装槽，安装槽沿水平方向设置，活塞的一端与安装槽相配合形成活塞腔，活塞的另一端与弹性机构连接；当向活塞腔内加压时，活塞在外力作用下沿水平方向压缩弹性机构，并驱动连杆机构沿水平方向带动夹紧机构运动，以松开工件；当活塞腔内减压时，活塞在弹性机构的作用力下沿水平方向复位，并驱动连杆机构带动夹紧机构沿水平方向运动，以夹紧工件。该机器人自定心握指能实现夹紧或撑紧工件的动作，配合机械手臂时可快速完成上下料的工作需求，提高了工作效率。

Description

一种机器人自定心握指

技术领域

本发明涉及工业机器人搬运夹持工具技术，尤其涉及一种机器人自定心握指。

背景技术

目前，全球新一轮科技和产业革命呼之欲出，全球制造业的发展将以智能制造作为产业发展的重点方向，制造企业逐步向数字化、自动化、可视化、网络化、智能化的方向发展。智能制造少不了智联先进的硬件设备和机器人智联末端。

但是，现有的智能制造存在以下缺陷：

批量加工主要依靠人工上下料，人为的操作准确率不高，加工完成后待料状态不稳定，且待料时间更多，很难实现产品生产加工过程的管控。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种机器人自定心握指，其能实现夹紧或撑紧工件的动作，配合机械手臂时可快速完成上下料的工作需求，提高工作效率。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种机器人自定心握指，包括连杆机构、夹紧机构和气缸，所述气缸包括气缸主体、活塞和弹性机构，所述活塞通过所述连杆机构与所述夹紧机构连接，所述气缸主体设置有用于安装所述活塞和所述弹性机构的安装槽，所述安装槽沿水平方向设置，所述活塞的一端与所述安装槽相配合形成活塞腔，所述活塞的另一端与所述弹性机构连接；当向所述活塞腔内加压时，所述活塞在外力作用下沿水平方向压缩所述弹性机构，并驱动所述连杆机构沿水平方向带动所述夹紧机构运动，以松开工件；当所述活塞腔内减压时，所述活塞在所述弹性机构的作用力下沿水平方向复位，并驱动所述连杆机构带动所述夹紧机构沿水平方向运动，以夹紧工件。

进一步地，所述气缸主体上设有第一开槽，所述连杆机构和所述夹紧机构均安装于所述第一开槽内。

进一步地，所述连杆机构包括第一连杆组件和第二连杆组件，所述第一连杆组件和所述第二连杆组件均与所述活塞转动连接，所述第一连杆组件和所述第二连杆组件沿所述活塞的轴向对称设置。

进一步地，所述夹紧机构包括第一夹紧组件和第二夹紧组件，所述第一夹紧组件与所述第一连杆组件连接，所述第二夹紧组件与所述第二连杆组件连接，所述第一夹紧组件和所述第二夹紧组件沿所述活塞的轴向对称设置。

进一步地，所述第一夹紧组件包括第一推杆和与所述第一推杆连接的第一夹持部，所述第二夹紧组件包括第二推杆和与所述第二推杆连接的第二夹持部，所述第一夹持部与所述第二夹持部相互配合用于夹紧或松开工件。

进一步地，所述活塞上设有限位杆，所述气缸主体上设有与所述限位杆滑动配合的限位槽。

进一步地，所述气缸还包括用于固定所述气缸主体的气缸固定座，所述气缸主体上设有与所述活塞腔相连通的第一通气孔，所述气缸固定座上设有与所述第一通气孔连通的第二通气孔。

进一步地，所述弹性机构的外部设置有限位套筒，所述弹性机构的两端分别与所述活塞和所述限位套筒相连接。

进一步地，所述第一推杆设置有用于限位所述限位套筒的第一凸部，所述第二推杆设置有用于限位所述限位套筒的第二凸部。

进一步地，所述弹性机构为压缩弹簧。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

上述技术方案由于气缸主体设置有用于安装活塞和弹性机构的安装槽，活塞的一端与安装槽相配合形成活塞腔，活塞的另一端与弹性机构连接；当向活塞腔内加压时，活塞在外力作用下压缩弹性机构，并驱动连杆机构带动夹紧机构运动，以松开工件；当活塞腔内减压时，活塞在弹性机构的作用力下复位，并驱动连杆机构带动夹紧机构运动，以夹紧工件。因而能实现夹紧或撑紧工件的动作，并且可以通过调节活塞腔内压力大小和弹性机构来灵活调整夹持力，当该握指配合机械手臂时可快速完成上下料的工作需求，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的机器人自定心握指的结构示意图；

图2为图1中机器人自定心握指的爆炸示意图；

图3为图1中机器人自定心握指的部分剖视图；

图4为图2中机器人自定心握指的气缸主体一角度的结构示意图；

图5为图2中机器人自定心握指的气缸主体另一角度的结构示意图；

图6为图2中机器人自定心握指的活塞的结构示意图；

图7为图2中机器人自定心握指的气缸固定座的结构示意图；

图8为图1中机器人自定心握指的夹紧机构处于夹紧状态时的示意图，其中示出了夹紧机构和连杆机构；

图9为图1中机器人自定心握指的夹紧机构处于松开状态时的示意图，其中示出了夹紧机构和连杆机构。

图中：1、连杆机构；11、第一连杆组件；12、第二连杆组件；13、第二轴孔；2、夹紧机构；21、第一夹紧组件；211、第一推杆；2111、第一凸部；212、第一夹持部；22、第二夹紧组件；221、第二推杆；2211、第二凸部；222、第二夹持部；3、气缸；31、气缸主体；311、安装槽；312、第一开槽；313、限位槽；314、第一通气孔；315、第三通气孔；32、活塞；321、第一轴孔；322、台阶；33、弹性机构；34、气缸固定座；341、第二通气孔；342、拉钉安装孔；35、限位套筒；4、拉钉；5、工件。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。在实际设计中自定心握指可以为多爪，例如二爪、三爪、四爪等，在本发明中不限于此，以下实施例将对两爪机器人自定心握指做详细说明介绍。需要说明的是，这里的爪即夹紧组件的数量。

请参照图1-9，本发明实施例提供的一种机器人自定心握指，包括连杆机构1、夹紧机构2和气缸3，气缸3包括气缸主体31、活塞32和弹性机构33，活塞32通过连杆机构1与夹紧机构2连接，气缸主体31设置有用于安装活塞32和弹性机构33的安装槽311，安装槽311沿水平方向设置，活塞32的一端与安装槽311相配合形成活塞腔，活塞32的另一端与弹性机构33连接；当向活塞腔内加压时，活塞32在外力作用下沿水平方向压缩弹性机构33，并驱动连杆机构1带动夹紧机构2沿水平方向运动，以松开工件5；当活塞腔内减压时，活塞32在弹性机构33的作用力下沿水平方向复位，并驱动连杆机构1带动夹紧机构2沿水平方向运动，以夹紧工件5。

上述实施例的机器人自定心握指，通过活塞水平方向的力转化为连杆机构1水平方向的两个力，进而使夹紧机构2实现夹紧或撑紧工件5的动作，并且可以通过调节活塞腔内压力大小和弹性机构33来灵活调整夹持力，当该握指配合机械手臂时可快速完成上下料的工作需求，提高工作效率。

需要说明的是，该机器人自定心握指能够与用于夹持拉钉4的载体自动化设备例如用于夹持拉钉4的握拳配合使用调节活塞腔内的气压进而调整夹持力，精准地夹持住工件，提高了工作效率，降低人为上下料造成的不精准操作。

作为优选的实施方式，气缸主体31上设有第一开槽312，连杆机构1和夹紧机构2均安装于第一开槽312内，该第一开槽312能够用于连杆机构1以及夹紧机构2的第一推杆211和第二推杆221的活动空间让位。

作为优选的实施方式，连杆机构1包括第一连杆组件11和第二连杆组件12，第一连杆组件11和第二连杆组件12均与活塞32转动连接，第一连杆组件11和第二连杆组件12沿活塞32的轴向对称设置。进一步地，夹紧机构2包括第一夹紧组件21和第二夹紧组件22，第一夹紧组件21与第一连杆组件11连接，第二夹紧组件22与第二连杆组件12连接，第一夹紧组件21和第二夹紧组件22沿活塞32的轴向对称设置，上述结构能够使第一连杆组件11和第二连杆组件12运动速度大小相同、方向相反，且第一夹紧组件21和第二夹紧组件22运动速度大小相同、方向相反，动作协调一致，实现自动定心夹紧。具体地，活塞32上设有第一轴孔321，第一连杆组件11和第二连杆组件12上均设有第二轴孔13，回转销轴(未标示)穿过第一轴孔321、第一连杆组件11的第二轴孔13和第二连杆组件12的第二轴孔13而将活塞32与第一连杆组件11和第二连杆组件12转动连接。

第一夹紧组件21包括第一推杆211和与第一推杆211连接的第一夹持部212，第二夹紧组件22包括第二推杆221和与第二推杆221连接的第二夹持部222，第一夹持部212与第二夹持部222相互配合用于夹紧或松开工件5。

作为优选的实施方式，活塞32上设有限位杆(未标示)，气缸主体31上设有与限位杆滑动配合的限位槽313，因而使得活塞32在限位槽313的长度方向的行程范围内做往复运动。具体地，活塞32上还设有台阶322，用于避免运动中的弹性机构33在受力时发生滑出的现象。

作为优选的实施方式，弹性机构33的外部设置有限位套筒35，弹性机构33的两端分别与活塞32和限位套筒35相连接。进一步地，第一推杆211设置有用于限位限位套筒35的第一凸部2111，第二推杆221设置有用于限位限位套筒35的第二凸部2211，用于限定弹性机构33在弹性机构33的轴向进行单方向运动。在本发明实施例中，弹性机构33为压缩弹簧。

如图7所示，作为优选的实施方式，气缸3还包括用于固定气缸主体31的气缸固定座34，气缸主体31上设有与活塞腔相连通的第一通气孔314，气缸固定座34上设有与第一通气孔314连通的第二通气孔341。具体地，气缸主体31与气缸固定座34通过螺丝等固定件固定连接。气缸固定座34上还设有拉钉安装孔342，用于安装拉钉4，该拉钉安装孔342与第二通气孔341连通。外部气体可从拉钉4上的通气孔依次经第二通气孔341和第一通气孔314进入活塞腔内而加压，或者活塞腔内的气体依次经过第一通气孔314、第二通气孔341进入拉钉4上的通气孔而泄压，因而该机器人自定心握指能够与用于夹持拉钉4的载体自动化设备例如用于夹持拉钉4的握拳配合使用调节活塞腔内的气压进而调整夹持力，精准地夹持住拉钉载体，提高了工作效率，降低人为上下料造成的不精准操作。在本发明实施例中，气缸主体31上还设有第三通气孔315，外部气体可从第三通气孔315进入活塞腔内而加压，或者活塞腔内的气体经过第三通气孔315排出而泄压，因而能够满足不同的加工设备对该机器人自定心握指对该机器人自定心握指的活塞腔进行加压或泄压。

如图8所示，当活塞腔内减压时，活塞32在弹性机构33的作用力下沿活塞32的轴线方向复位，并驱动第一连杆组件11和第二连杆组件12运动，使第一夹紧组件21和第二夹紧组件22沿相反的方向运动，以实现自定心和夹紧工件5，此时第一夹持部212的夹紧面与第二夹持部222的夹紧面的夹角α为0.48°。如图9所示，当向活塞腔内加压时，活塞32在外力作用下沿活塞32的轴线方向压缩弹性机构33，且活塞32在外力作用下驱动第一连杆组件11和第二连杆组件12运动，进而使第一夹紧组件21和第二夹紧组件22沿相反的方向运动，以松开工件5，此时第一夹持部212的夹紧面与第二夹持部222的夹紧面的夹角β为1.51°。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种机器人自定心握指，其特征在于，包括连杆机构、夹紧机构和气缸，所述气缸包括气缸主体、活塞和弹性机构，所述活塞通过所述连杆机构与所述夹紧机构连接，所述气缸主体设置有用于安装所述活塞和所述弹性机构的安装槽，所述安装槽沿水平方向设置，所述活塞的一端与所述安装槽相配合形成活塞腔，所述活塞的另一端与所述弹性机构连接；当向所述活塞腔内加压时，所述活塞在外力作用下沿水平方向压缩所述弹性机构，并驱动所述连杆机构沿水平方向带动所述夹紧机构运动，以松开工件；当所述活塞腔内减压时，所述活塞在所述弹性机构的作用力下沿水平方向复位，并驱动所述连杆机构带动所述夹紧机构沿水平方向运动，以夹紧工件。

2.如权利要求1所述的机器人自定心握指，其特征在于，所述气缸主体上设有第一开槽，所述连杆机构和所述夹紧机构均安装于所述第一开槽内。

3.如权利要求1所述的机器人自定心握指，其特征在于，所述连杆机构包括第一连杆组件和第二连杆组件，所述第一连杆组件和所述第二连杆组件均与所述活塞转动连接，所述第一连杆组件和所述第二连杆组件沿所述活塞的轴向对称设置。

4.如权利要求3所述的机器人自定心握指，其特征在于，所述夹紧机构包括第一夹紧组件和第二夹紧组件，所述第一夹紧组件与所述第一连杆组件连接，所述第二夹紧组件与所述第二连杆组件连接，所述第一夹紧组件和所述第二夹紧组件沿所述活塞的轴向对称设置。

5.如权利要求4所述的机器人自定心握指，其特征在于，所述第一夹紧组件包括第一推杆和与所述第一推杆连接的第一夹持部，所述第二夹紧组件包括第二推杆和与所述第二推杆连接的第二夹持部，所述第一夹持部与所述第二夹持部相互配合用于夹紧或松开工件。

6.如权利要求1所述的机器人自定心握指，其特征在于，所述活塞上设有限位杆，所述气缸主体上设有与所述限位杆滑动配合的限位槽。

7.如权利要求1所述的机器人自定心握指，其特征在于，所述气缸还包括用于固定所述气缸主体的气缸固定座，所述气缸主体上设有与所述活塞腔相连通的第一通气孔，所述气缸固定座上设有与所述第一通气孔连通的第二通气孔。

8.如权利要求5所述的机器人自定心握指，其特征在于，所述弹性机构的外部设置有限位套筒，所述弹性机构的两端分别与所述活塞和所述限位套筒相连接。

9.如权利要求8所述的机器人自定心握指，其特征在于，所述第一推杆设置有用于限位所述限位套筒的第一凸部，所述第二推杆设置有用于限位所述限位套筒的第二凸部。

10.如权利要求8所述的机器人自定心握指，其特征在于，所述弹性机构为压缩弹簧。